肖特基二极管的新发展

介绍肖特基二极管的结构特点和最新发展动向及应用。     

超高速半导体器件 肖特基二极管

肖特基势垒二极管SBD(Schottky Barrier Diode，简称肖特基二极管)是上世纪问世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。其反向恢复时间极短(可以小到几纳秒)，正向导通压降仅0．4V左右，而整流电流却可达到几千安培。这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。中、小功率肖特基整流二极管大多采用塑封形武。     

用正偏电容测量研究SBD的界面态

本文描述使用以阻抗测量仪为中心的正偏电容测量系统提取金属-半导体接触界面态参数的方法.该方法用来分析了分子束外延 CoSi_2层与N型Si接触和TiW 合金层与N型GaAs接触的界面态.     

功率肖特基二极管的优化设计

本文由描述功率肖特基势垒二极管电学特性的基本方程出发,结合对典型整流电路效率、器件正向压降、反向耐压及温度特性等参数的数值分析,给出器件设计折衷优化的理论依据.     

SiC肖特基势垒二极管的研制

本文报道了采用电子束热蒸发的方法用铂（Ｐｔ）做肖特基接触在ｎ型６Ｈ-ＳｉＣ体材料上制作肖特基二极管的工艺过程和器件特性．对实验结果进行了比较分析,Ｉ-Ｖ特性测量说明Ｐｔ／６ＨＳｉＣ肖特基二极管有较好的整流特性,热电子发射是其主要的输运机理,理想因子为１.２３,肖特基势垒高度为１.０３ｅＶ,开启电压约为０.５Ｖ．     

3毫米GaAs肖特基势垒混频二极管

<正> 南京电子器件研究所已研制成3mm GaAs肖特基势垒混频二极管,其使用频率可达100GHz以上。混频管使用频率愈高,要求结电容C_j愈小。本器件C_j设计值为0.007pF(考虑边缘效应)。如此小的结电容必须通过减小势垒结直径来获得,而小的结直径将增加非线性电导固有变频损耗,增大串联电阻。 为降低器件的噪声温度比和变频损耗,提高高频优值,需要获得近乎理想的肖特基势垒,使理想因子n趋近于1,同时最大限度地降低串联电阻Rs,使Rs和C_j的乘积减至最小。因此适当提高GaAs外延层浓度,在满足击穿电压和烧毁的前提下,减薄外延层总厚度,提高外延层浓度的分布陡度以减小串联电阻Rs。     

一种超结高压肖特基势垒二极管

改善反向击穿电压和正向导通电阻之间的矛盾关系一直以来都是功率半导体器件的研究热点之一。介绍了一种超结肖特基势垒二极管(SJ-SBD),将p柱和n柱交替构成的超结结构引入肖特基势垒二极管中作为耐压层,在保证正向导通电阻足够低的同时提高了器件的反向耐压。在工艺上通过4次n型外延和4次选择性p型掺杂实现了超结结构。基于相同的外延层厚度和相同的外延层杂质浓度分别设计和实现了常规SBD和SJ-SBD,测试得到常规SBD的最高反向击穿电压为110 V,SJ-SBD的最高反向击穿电压为229 V。实验结果表明,以超结结构作为SBD的耐压层能保证正向压降等参数不变的同时有效提高击穿电压,且当n柱和p柱中的电荷量相等时SJ-SBD的反向击穿电压最高。     

CoSi_2/n—Si肖特基势垒的形成和特性

本文利用XRD、RBS、AES和四探针等方法研究了不同温度快速热退火后的Co/Si结构薄膜固相反应形成钴硅化物的相序、组份和电学特性。并报道了性能优越的CoSi_2/n-Si肖特基二极管的特性,其势垒高度为0.66eV,理想因子为1.01。     

混频二极管及其应用

介绍混频二极管的电特性（正向特性，向反特性和结电容）和应用。     

SiC肖特基势垒二极管

本文简要地介绍了半导体ＳｉＣ材料的特性，并与Ｓｉ、ＧａＡｓ，ＧａＰ等材料作了比较，同时介绍了ＳｉＣ９肖特基势垒及ＳｉＣ肖特基势垒二极管的伏－安特性。     

一种提高ESD性能的高压SBD器件结构研究

提出了一种新型SBD器件结构,并应用于高压SBD产品的研制。该结构通过在肖特基势垒区的硅表面增加一层表面缓冲掺杂层(Improved Surface Buffer Dope),将高压SBD的击穿点从常规结构的PN结保护环区域转移到平坦的肖特基势垒区,从根本上提高了器件的反向静电放电(ESD)和浪涌冲击能力。经流片验证,采用该结构的10A150VSBD产品和10A200VSBD产品均通过了反向静电放电(HBM模式)8kV的考核,达到目前业界领先水平。该结构工艺实现简单,可以应用于100V以上SBD的批量生产。     

肖特基二极管(SBD)结构解剖与分析

本文对四个不同电流容量的进口SBD管芯进行纵向结构的解剖与分析。阐述了金属-半导体表面势垒、多层金属（或合金）的元素、厚度及合金的成份比等。为研制SBD管器件提供了参考。     

GaN基肖特基势垒二极管的漏电流传输与退化机制

通过比较反向偏压下AlGaN/GaN异质结肖特基势垒二极管(SBD)和GaN SBD的电流特性、电场分布和光发射位置,研究了GaN基SBD的漏电流传输与退化机制。结果表明,AlGaN/GaN SBD退化前后漏电流均由Frenkel-Poole(FP)发射机制主导,而GaN SBD低场下为FP发射电流,高场下则为Fowler-Nordheim(FN)隧穿电流。电场模拟和光发射测试结果表明,引起退化的主要原因是高电场,由于结构不同,两种SBD的退化机制和退化位置并不相同。根据实验结果,提出了一种高场FN隧穿退化模型,该模型强调应力后三角势垒变薄导致FN隧穿增强是GaN SBD退化的内在机制。     

一种隐埋缓冲掺杂层高压SBD器件新结构

提出了一种新型隐埋缓冲掺杂层(IBBD)高压SBD器件,对其工作特性进行了理论分析和模拟仿真验证.与常规高压SBD相比,该IBBD-SBD在衬底上方引入隐埋缓冲掺杂层,将反向击穿点从常规结构的PN结保护环区域转移到肖特基势垒区域,提升了反向静电释放(ESD)能力和抗反向浪涌能力,提高了器件的可靠性.与现有表面缓冲掺杂层...     

一种新型SiC SBD的高温反向恢复特性

与传统硅基功率二极管相比,碳化硅肖特基势垒二极管(SiC SBD)可提高开关频率并大幅减小开关损耗,同时有更高的耐压范围.设计并制作了具有场限环结终端和Ti肖特基接触的1.2 kV/30 A SiC SBD器件,研究了该SiC SBD在100~300℃时的反向恢复特性.实验结果表明,温度每上升100℃,SiC SBD反向电压峰值增幅为5%左右,而反向恢复电流与反向恢复时间受温度影响不大;温度每升高50℃,反向恢复损耗功率峰值降低5%.实验结果表明该SiCSBD在高温下能够稳定工作,且具有良好的反向恢复特性,适用于卫星、航空和航天探测、石油以及地热钻井探测等需要大功率、耐高温和高速器件的领域.     

激光化学半导体工艺及其应用

激光化学半导体技术及其在半导体器件和集成电路制备中的应用是过去10年半导体微细加工领域中最引人注目的研究课题之一。本文综述了这种技术的基本原理、特点和加工方法,重点介绍了它在半导体器件和集成电路制备中的应用,最后展望了它的今后发展方向。     

3300V碳化硅肖特基二极管及混合功率模块研制

基于数值仿真结果,采用结势垒肖特基(JBS)结构和多重场限环终端结构实现了3 300 V/50 A 4H-SiC肖特基二极管(SBD),所用4H-SiC外延材料厚度为35 μm、n型掺杂浓度为2× 1015cm-3.二极管芯片面积为49 mm2,正向电压2.2V下电流达到50 A,比导通电阻13.7 mΩ· cm2;反偏条件下器件的雪崩击穿电压为4 600 V.基于这种3 300 V/50 A 4H-SiC肖特基二极管,研制出3 300 V/600 A混合功率模块,该模块包含24只3 300 V/50 A Si IGBT与12只3 300 V/50 A 4H-SiC肖特基二极管,SiC肖特基二极管为模块的续流二极管.模块的动态测试结果为:反向恢复峰值电流为33.75 A,反向恢复电荷为0.807 μC,反向恢复时间为41 ns.与传统的Si基IGBT模块相比,该混合功率模块显著降低了器件开关过程中的能量损耗.     

薄膜多层混合电路CAA中的器件模型和应用

概述了薄膜多层混合电路计算机辅助电路分析（ＣＡＡ）的原理和特点。以ＣＨ４０１３和ＣＨ４０４０为例，讨论了ＣＡＡ中的器件模型和应用。对结果进行了讨论。     

半导体器件的发展动态

本文首先对国内半导体分立器件和半导体集成电路的质量水平做了估价,接着进行了国内半导体器件市场分析,讨论了器件销售所面临的困难和造成困难的原因,探讨了器件生产厂家的出路和发展方向,并对国产器件所存在的问题做了评述。文中还对半导体器件引进生产线情况做了介绍。本文在概述了分立器件的发展方向之后,重点阐述国内半导体集成电路的发展动态(我国IC工业发展现状、国内生产IC的主要品种、“七五”期间IC工业的发展及ASIC),并对国外IC发展动态做了扼要说明。